Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относ тск к вычислительной технике и иожет найти при «нение в АСУ Tfi. По основному авт, се, tf 999036 из вестно устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее счетчик, первый генератор импульсов, нуль-органы, первые аходы которых соответственно соединены с входами устройства, выходы - с соответствующими входами формирователя импульсов, шид1рзтор, входы которого гюдключе -;ы к соотаетствующим выходам фор.мироеателл импульсов, а выход к входу узла согласования, группа БЫ ходоЕ которого соединена с групгюй входов регистра и группой входов эле мента ИЛИ, которого подключен к управляющему выходу устройства и управляющему входу блока ключей, груп-29 па информационных выходов регистра г, с группой информационных выходов устройства, цифроаналоговый поеобрззователь и второй генератор импульсов5 выход которого соединен с входом счетчика,, выходы которого подключены к соответствующим информа i, входам блока ключей и входам цифроачглогового преобразователя вы ход которого соединен с другими входами нуль-органа, выход первого гене ратора импульсоз подключен к входу в рого генератора импульсов, группа вы ходоэ блока усилителей соединена с второй группой входов регистра, а группа входов с групгюй выходов бл ка -ПЮмей, упра1 яяю1ций вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ. Кро ме того, устройство содержит элемент И, блок срйвнения, элемент задержки и первый : второй регистры, выходы которых подключены к одним входам элементов И и блока сравнения соот Bv гстаенно, другие входы элементов И и блока сравнения подключены соотае-т ственно к дополнительному выходу гв - нератора импульсов и выходу счетчика, выходы элементов И соединены с дополнительными входамм счетчика, выход блока сравнения через эле.1ент задержки п-эдкпючен к установочному эходу счетчика и догтолнительным эходам второго генератора импульсов и узла согласования, входы первого и второго регистров являются дополнительными входами устройстаа D} Недостатком известного устройст ва является его низкое быстродействие 1 32J 14еяь изобретения - гювышение 6ыст родейсгаия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками введены корректор напряжения и первый дополнительный элемент задержки, вход которого подключен к первому выходу корректора напряжения, а выход объединен с выходом элемента задержки, первый, второй, третий и четвертый входы корректора напряжения соответственно соединены с выходами элемента ИЛИ, элемента задержки, счетчика и с дополнительным выходом первого генератора импульсов, а второй, третий, четвертый и пятый выходы подключены к первому и второму входам второго и к первому и второму входам первого регистров соответственно. вход первого генератора импульсов объединен с вторым входом корректора напряжения и с дополнительным входом узла согласования. Кроме.того корректор напряжения содержит второй дополнительный элеfi eHT задержки, блоки элементов И, триггер, дополнительный блок сравнения, инвертор, одновибратор и дополнительный счетчик, вход которого объединен с входом второго дополнительного элемента задержки, с первым входом первого блока элементов И и подключен к первому входу корректора, установочный вход дополнительного счетчика объединен с единичным входом триггера и является четвертым входом корректора,.выход дополнительного счетчика подключен через дополнительный 6.ГЮК сравнения к входам одновиб ратора и инвертора, выход которого соединен с первым входом второго блока элементов И, второй вход которого является вторым входом корректора, выход одновибратора является первым выходом корректора и соединен с первым входом третьего блока элементов И, второй вход которого объединен с первым входом четвертого блока элементов И и является третьим входом корректора, выходы второго дополнительного элемента задержки и триггера подключены к обнуляющему входу триггера и вторюму входу первого блока эле «нтoв И соответственно, выход пятого блока элементов И соединен с вторым выходом корректора, вход объединен с выходом второго блока элементов И t-i является четвертым выходом корректора, выход третьего блока эпс ментов И подключен к третьему выходу корректора, второй вход четвертого блока элементов И соединен с выходом первого блока элементов И, а выход с пятым выходом корректора. На фиг, 1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема корректора напряжения Устройство содержит нуль-органы 1 группы, формирователь 2 импульсов, шифратор 3, узел согласования, эле мент ИЛИ 5, регистр 6, первый 7 и вт рой 8 генераторы импульсов, счетчик цифроаналоговый преобразователь 10, блок 11 усилителей, блок 12 ключей, первый дополнительный регистр 13, эл менты И 14, второй дополнительный ре гистр 15, блок 16 сравнения, элемент 17 задержки, корректор 18 напряжения первый дополнительный элемент 19 задержки, дополнительный счетчик 20, дополнительный блок 21 сравнения, ин вертор 22, одновибратор 23, триггер 2, первый - пятый блоки 25-29 элементов И, соответственно и второй до полнительный элемент 30 задержки. Устройство работает следующим образом. Напряжение с выходов сопрягаемых датчиков (фиг. 1) приложено через вх ды устройства к первым входам нульорганов 1, Ритм передачи информации с сопрягаемых аналоговых датчиков в вычислительную машину задается гене ратором 7, представляющим собой гене ратор 8 прямоугольных импульсов, а код, хранящийся в регистре 13, переписывается элементами И , в сметчиК 9. Выходные потенциалы счетчика подключены к входу цифроаналогового преобразователя 10, на выходе которо го формируется пропорциональное аналоговое напряжение, подаваемое на вторые входы всех нуль-органов 1. Им пульс,с выхода генератора 7 поступает и на четвертый вход корректора 18 подготавливая его к работе в очередном цикле передачи. С выхода второго генератора 8 импульсы поступают на счетный вход счетчика 9, каждый раз увеличивая содержащийся в нем код на единицу При этом напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 10 возра тает на некоторую величину. Если в процессе нарастания напряжения сравниваются по величине напряжения на входах какого-либо нуль-органа 1, то на его выходе появляется импульс, который передается на соответствующий вход формирователя 2. В формирователе 2 по его команде генерируется импульс напряжения требуемой малой длительности и передается на соответствующий вход шифратора 3. Здесь на его основе образуется код сообщения, идентифицирующий номер нольоргана 1, на входах которого оказываются в этот момент равные по величине напряжения. По каналу связи этот кодированный сигнал передается в узел k, которым разрядные импульсы кода сообщения приводятся к форме, необходимой для работы последующих элементов устройства. С выхода узла k код сообщения поступает на входы элемента ИЛИ 5 и ,выходного регистра 6. Частью триггеров регистра 6 этот код запоминается. Элементом ИЛИ 5 на основе разрядных импульсов кода поступившего сообщения формируется одиночный импульс, который подается на управляющий выход устройства, являясь сигналом в вычислительную машину о поступлении очередного сообщения, и на управляющий вход блока 12. На информационный вход блока 12 с выхода счетчика 9 подаются управляющие (тотенциалы, соответствующие параллельному двоичному коду триггерных разрядов счетчика. Импульс с выхода элемента ИЛИ 5 переписывает информацию с выхода счетчика 9 с помощью блока 12 через блок 11 во вторую часть триггеров регистра 6. Через требуемый промежуток времени вычислительная машина через управляющий вход устройства подает одиночный импульс на управляющий вход регистра 6. Этот импульс является командой на перезапись содержимого регистра 6 через информационный выход устройства в память вычислительной машины. Импульс с выхода элемента ИЛИ 5 подается и на первый вход корректора 18. На третий вход корректора 18 подаются выходные потенциалы счетчика 9. Первый импульс с выхода элемента ИЛИ 5 в каждом цикле передачи является командой корректору 18 на перезапись содержимого счетчика 9 через четвертый выход корректора 18 в регистр 13. По мере нарастания содержимого счетчика 9 от минимального до максимального значения, а следовательно, по мере нарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 1 О в заданном диапазоне в ь вычислительной машины поочередно записываются номера датчиков, на первых и вторых входах нуль-органов 1 которых совпадаЮТ напряжения, а такж значения напряжений в моменты совпадений. Частота импульсов генератора 8 и величина перепадчч напряжения на выко де цифроаналогового преобразователя 10 при увеличении суммы счетчика 9 на единицу выбираются с таким расче том. чтобы сделать допустимо малой по величине зероятность одновременно го появления импульсов на выходе дву и более нуль-органов 1, что вызывает сбой в работе устройства. R первом случае по мере поступлеМий импульсов с выхода элемента ИЛИ на первый вход корректора 18 насту пае момент, когда корректор 18 фиксирует прохождение через устройство сигналов со всех сопрягаемых датчиков. При 3tOM он выдает одиночный им пульс на свой первый выхрд , с его третьего выхода одновременно во Bioрой регистр 15 выдается для запомина ния скорректированный код верхнего уровня развертывающего напряжения в последующем цикле передачи. Задержаь) ный дополнителнным элементом 19 задержки импульс с первого выхода корректора 18 обнуляет счетчик 9, останавливает генератор 8 и запирает узе согласоаания. Во втором случае, когда напряжени на выходе каких-либо датчиков нахо дятся вне скорректированного диапазо на развертывающего напряжения, а про цессе суммирования счетчиком 9 входных импульсов наступает момент, в ко торый вновь образованный в нем код становится равен коду, хранящемуся во втором регистре 15. Блок 16 сравнения при этом выдает одиночный импульс, который после задержки элемеьчом 17 задержки на требуемый для устойчивой работы устройства промежу ток времени подается на соответствую щие входы генератора 8, счетчика 9, узла 4 согласования и корректора 18 как команда на прекращение очередного цикла передачи и подготозку к работе в следух5и(ем цикле. Корректор 18 при этом через свой второй и четвертый выходы записывает во второй регистр 15 и первый регистр 3 к:1ды максимально и ,чинимэг1Ьно впзмочмых н И1|1Я32жений на выходе цифроаналогового ппеобразователя 10. Работа корректора 18 напряжения (фиг. Z) заключается в следукйдем. Лри поступлении одиночного импульса на. четвертый его вход обнуляется дополнительный счетчик 20, а триггер 2k переводится в единичное состояние. Корректор 18, на третий вход которого поданы выходные потенциалы счетчика 9, готов к работе в очередном цикле передачи информации. Каждый из поступающих на первый вход корректора 18 импульсов увеличивает на единицу содержимое дополнигельного счетчика 20, а первый из них, кроме того, передается на первый вход первого блока 25 элементов И и на выход второго дополнительного элемента задержки. Открытый в этом режиме разрешакхцим потенциалом с выхода триггера 2k первый блок 25 элементов И пропускает его на второй вход четвертого блока 28 элементов И на первый вход которого поданы управляющие потенциалы с третьего входа корректора 18. На основе поступившего импульса четвертый блок 28 элементов И выдает скорректированный код (Записываемый в первый регистр 13 мерез пятый выход корректора 18, Как только код дополнительного 20 соответствует коду суммы всех сопрягаемых датчиков, дополнительный блок 21 сравнения выдает одиночный импульс на входы инвертора 22 и одновибратора 23. На выходе инвертора 22 появляется запрещающий потенциал, который через первый вход запирает второй блок 26 элементов И на время переходных процессов при прекращении цикла передачи. Одновибратор 23 формирует импульс напряжения требуемых параметров на первом выходе корректора 18 и на первом входе третьего блока 27 элементов И, который по его команде выдает импульсный параллельный код, записываемый во второй регистр 15 через третий выход корректора 18. мри поступлении импульса на второй вход корректора 18 в том режиме, когда открыт второй блок 2б элементов И, он проходит на четвертый выход корректора1В и далее на обнуляющий вход первого регистра 13, з также на вход пятого блока 29 элементов И, которым на его основе г1ктрмируется код

максимального напряжения на выходе цифрезналогового преобразователя 10. Этот код через второй выход корректора 18 записывается во второй регистр 15.

Таким образом, за счет снижения диапазона изменения напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя осуществляется повышение быстродействия предлагаемого устройства.

Ф1/г.1

Фиг.2